Понятие размножения. Способы формы эволюции
1. Понятие размножения. Способы формы эволюции
Под Размножением, репродукция или самовоспролизводством понимается способность организмов воспроизводить себе подобных
Биологическая роль размножения:
• обеспечивает смену поколения
• сохраняются во времени биологические виды и жизнь, как таковая
• поддерживается внутривидовая изменчивость
• увеличивается число особей
В основе классификации форм размножения лежит тип деления клеток: митотический — при бесполом и мейотический — при половом.
Характеристики бесполого размножения:
• начало новому организму дает ОДИН родительский организм, потомство точная генетическая копия родителя
• полового процесса нет, отсутствует обмен генетической информацией
• отсутствуют специальные половые клетки
• клеточный материал для развития потомка: а) несколько соматических клеток многоклеточного родителя б) целый организм, если это простейшее
• клеточный механизм образования потомка: митоз.
• Из одной клетки образуется идентичное потомство — клон.
• В эволюционном плане бесполое размножение поддерживает и усиливает влияние стабилизующего отбора.
Формы бесполого размножения — самостоятельно!
У многоклеточных особая форма - полиэмбриония, при которой эмбрион делится на несколько частей, каждая из которых развивается в самостоятельный организм (Ex. Бесполая форма у человека однояйцевые близнецы)
Значение Полового (возникла более 2 миллиадов лет назад) размножения:
• обеспечивает генетическое разнообразие, чем поддерживается фенотипическая изменчивость потомства
• достигаются большие эвоюционные и экологические (расселение в разные среды) возмножности
Характеристика полового размножения:
• в основе половой процесс, сущость которого в объединении, в наследственном материале, для развития потомка, генетической информации от двух разных источников — родителей.
• Происходит с участием гамет с гаплоидным набором хромосом
• родитель представлен в потомке исходно одной клеткой.
• Требуется встреча ОБЫЧНО 2 особей разного пола
• потомство ГЕНЕТИЧЕСКИ ОТЛИЧНО от обоих родителей, новые комбинации признаков. Способствует движущей силе естественного отбора
• клеточный механизм образования потока — мейоз.
Эволюция форм полового размножения — самостоятельно!!!
2. Мейоз. Цитологическая и цитогенетическая характеристика
Мейоз — процесс деления СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ диплоидных клеток половых желез (2n2c), приводящий к образованию гаплоидных гамет (nc). При последующем оплодотворении гаметы формируют организм нового поколения с диплоидным кариотипом. Мейоз происходит:
• в процессе созревания гамет в гонадах у животных
• в процессе спорообразования в спрогониях у растений
Мейоз состоит из двух быстро следующих одно за другим БЕЗ ПЕРЕРЫВА делений. 1 деление — редукционное (мейоз 1) предшествует подготовка в виде интерфазы, а значит и удвоение ДНК. Мейоз 1 приводит к образованию из диплоидных клеток (2n2c), гаплойдных клеток (2nc), благодаря особенностям профазы 1.
2 деление — эквационное или мейоз 2. ПЕРЕД НИМ НЕТ ПОДГОТОВКИ. Промежуток между делениями — интеркинез, когда происходит накопление АТФ. УДВАЕНИЕ ДНК НЕТ! В результате содержание генетического материала в фромосомах образовавшихся клеток будет соотвтествовать их однонитчатой структуре (nc). Каждое деление формируется на базе митоза и включает аналогичные фазы (ПМАТ). Мейоз — видоизмененный митоз. В процессе мейоза происходят три рекомбинации наследственного материала: профаза 1, анафаза 1 и анафаза 2.
Мейоз 1. Профаза 1 (2n4c) — самая продолжительная. Включает 5 стадий. В результате формируются БИВАЛЕНТЫ, пары гомологичных хромосом. Каждый бивалент состоит из 4 хромотид (тетрад), Включая 4 молекулы ДНК. В результате конъюгации (зигонема) хромосомы обмениваются участками. Метафаза 1 (2n4c) — БИВАЛЕНТЫ выстраиваются на экваторе. Анафаза 1 (n2c). Происходит расхождение бивалентов. Происходит 2 рекомбинация, которая приводит к случайному сочетанию генетического материала. Телофаза 1(n2c) . Формируются две гоплойдные клетки содержащие в хромосоме лишние хроматиды. Интеркинез (Накопление АТФ). Метафаза 2. Все как в митозе. На экваторе хроматиды. Профаза 2. (n2c). Хроматиды в клубке, очень короткая. Анафаза 2 (nc) — происходит расхождение хроматид и 3 рекомбинация. Телофаза 2 (nc). Формирование 4 клеток с гаплойдным набором хромосом.
Биологическое значение:
• обеспечивает комбинативную форму генетической изменчивости
• способствует формированию гаплойдных клеток, что важно при половом размножении, поскольку в зиготе вновь восстанавливается диплойный набор, свойственный данному виду.
• ПОДДЕРЖИВАЕТСЯ ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КРИТЕРИЙ ВИДА
3. Гаметогенез. Морфофункциональные особенности гамет.
В основе полового размножения многоклеточных лежит гаметическая копуляция (слияние гамет).
Гаметы — высокодеференциированные клетки, специализированные к обеспечению генеративной функции. Процесс формирования гамет — гаметогенез. У многоклеточных развитие гамет происходит в половых железах — гонадах. Два типа половых клеток: мужские сперматозоиды, развиваются в семенниках; женские яйцеклетки развиваются в яичниках.
Строение гамет — самостоятельно!
Гаметогенез подразделяется на 3 стадии при овогенезе и 4 при сперматогенезе. ПЕРВЫЕ ТРИ СТАДИИ ПО МЕХАНИЗМУ ОБРАЗОВАНИЯ ОДИНАКОВЫ!
1 стадия — размножения (митоз). Диплоидные клетки, из которых образуются гаметы, называются: мужские — сперматогонии, а женские — овогонии. В результате последовательных МИТОЗОВ число клеток возрастает.
Сходства (Ex. Человек) механизм образования — митоз, все клетки диплоидны, процесс начинается в эмбриональных гонадах.
Отличия: 1) по продолжительности: сперматогонии образуется на протяжении всего периода половой зрелости, овогонии — в период эмбриогенеза (max до 3 лет). 2) По числу клеток: сперматогенез — образуются миллиарды клеток, овогенез — тысячи.
2 стадия — роста (интерфаза). Происходит увеличение клеточных размеров и превращение сперматогоний и овогоний в сперматоциты и овоциты 1 порядка.
Сходства: 1. механизм удвоения ДНК в гаметоцитах при неизменном числе хромосом.2. Называются гаметоциты 1 порядка.
Отличия: овоциты увеличиваются больше в размерах.
Стадия 3 — созревания (мейоз). Основные события — два последовательных деления: редукционное и эквационное. После первого деления образуются сперматоциты и овоциты 2 порядка (n2c). А после 2 деления: сперматиды и яйцеклетка (nc).
Сходства: механизм образования — мейоз.
Различия: 1. неравномерное распределние между клетками в овогенезе. 2 каждый сперматоцит первого порядка дает 4 сперматида, тогда как каждый овоцит 1 порядка дает одну полноценную яйцеклетку и 3 редукциооных тельца, которые в размножении не участвуют.
Роль редукционных телец: 1. выносят избыток генетической информации. 2. обеспечивают нормальный ход мейоза. 3. в яйцеклетке концентрируется максимальное количество желтка (питательного материала).
Стадия формрования — только в сперматогенезе. Сперматидам необходимо проеобрести соответствующую форму для выполнения своей функции.
Особенности гамет:
1. гаплойдность
• низкий уровень обменных процессов
• у сперматозоида высокий индекс ЯЦО (3,5), у яйцеклетки — низкий (1/5-1/8)
• вступают в митоз только яйцеклетки только в случае оплодотворения
• только у яйцеклетки имеется защитная белковая оболочка.
• Только у сперматозоида клеточный центр который передается в яйцелкетку
• сперматозоид подвижен
Функции гамет:
• у яйцеклетки давать развитие в зиготу и далее в случае оплодотворения
• у сперматозоида — транспорт наследственного материала
4. Оплодотворение и биологические аспекты репродукции человека. - самостоятельно!
Оплодотворение — слияние гамет, которому предшествует особые условия, называемые осеменением.
Осеменение бывает наружное — в воде, у низших растений и большинства животных, и внутреннее — у высших позвоночных, форма защиты от высыхания.
При оплодотворении:
1) сближение гамет
2) активация яйцеклетки, побуждение ее к развитию
3) ряд процессов в результате которых формируется синкарион.
Дата добавления: 2016-05-30; просмотров: 3099;